Инженеры-электронщики из университета Висконсина-Мэдисона (University of Wisconsin-Madison, UW) создали гибкие кремниевые фототранзисторы нового типа, структура которых была скопирована со строения глаз некоторых видов млекопитающих. И самым интересным является то, что у данного фототранзистора нет пока еще конкурентов, которые по чувствительности и времени реакции даже приближаются к его характеристикам.
Фототранзисторы, которые являются одним из видов фотодатчиков, служат для преобразования энергии света в электрический ток. Они широко используются в различных продуктах, начиная от цифровых камер, приборов ночного видения, до детекторов дыма, систем наблюдения и прочей техники, включая и космическую технику.
Новый фототранзистор был создан группой профессора электротехники и вычислительной техники Зэнкиэнга «Джека» Ма (Zhenqiang «Jack» Ma). А ключевым моментом, который определяет высокие показатели прибора, является мембрана, покрытие структуры транзистора, изготовленное из тонкой пленки монокристаллического кремния (single-crystalline Si nanomembrane, Si NM).
Гибкие фототранзисторы
Для изготовления новых транзисторов была разработана специальная технология, которая позволяет создать структуру из светоотражающего слоя на основании, электроды транзистора и покрыть это все тонкой пленкой мембраны из монокристаллического кремния. «Металлические электроды и нижний слой действуют как светоотражатели, они увеличивают чувствительность фоторанзистора, увеличивая количество поглощаемого его структурой света, что избавляет от необходимости использования внешнего оптического усилителя» — рассказывает профессор Ма, — «Поглощение света в новом транзисторе происходит с максимальной эффективностью из-за того, что свет не блокируется никакими дополнительными слоями и элементами структуры».
Структура фототранзистора
Следует заметить, что в мире существует множество различных типов фототранзисторов, но подавляющее большинство из них изготавливаются на твердых основаниях. Новый же фототранзистор имеет гибкие элементы его структуры и изготавливается на гибкой подложке. «Это означает, что мы можем изготовить поверхность с такими транзисторами любой сложной формы, которая будет соответствовать особенностям создаваемых оптических систем» — рассказывает профессор Ма.
Использование таких фототранзисторов после проведения ряда работ по их миниатюризации может улучшить потребительские свойства множества электронных устройств, в которых используются светочувствительные датчики. Интегрированные в оптическую систему цифровых камер, к примеру, такие транзисторы позволят увеличить скорость их работы и одновременно улучшить качество снимаемых ими изображений или видео.
